Strategisk innovationsagenda. Biomassafo rgasning och pyrolys - Nycklar till fossilfrihet

Strategisk innovationsagenda Biomassafo rgasning och pyrolys - Nycklar till fossilfrihet Joakim Lundgren, Luleå tekniska universitet Lars Waldheim, Waldheim Consulting Magnus Marklund, SP ETC Ingvar Landälv, Luleå tekniska universitet Rikard Gebart, Luleå tekniska universitet

Fo rord Denna strategiska innovationsagenda för förgasnings- och pyrolysprocesser har finansierats av VINNOVA, Energimyndigheten och FORMAS. Arbetsgruppen skulle vilja tacka vår referensgrupp, ledningsgruppen för Svenskt förgasningscenter (SFC) och de intressenter som deltog vid agendaarbetets startmöte. Ett särskilt tack till de som svarade på den utskickade webenkäten och de som tog sig tid att kommentera och ge värdefulla synpunkter på innehåll och utformning av föreliggande agenda. Stockholm, den 30 juni 2016 Joakim Lundgren, projektledare, Luleå tekniska universitet Lars Waldheim, Waldheim Consulting Magnus Marklund, SP ETC Ingvar Landälv, Luleå tekniska universitet Rikard Gebart, Luleå tekniska universitet

Sammanfattning Termokemisk omvandling av biomassa via förgasning och snabb pyrolys möjliggör en uthållig, klimatgynnsam och energieffektiv förädling av inhemska råvaruresurser till högvärdiga produkter och därmed stora möjligheter till utveckling och förnyelse för svensk basindustri, främst för skogsnäringarna. Omvandlingsteknikerna skulle på ett betydande sätt kunna bidra till målsättningen om en fossiloberoende fordonsflotta till år 2030 och visionen om ett fossilfritt samhälle år 2045. Baserat på nya bedömningar om den svenska skogsbränslepotentialen dras slutsatsen att det finns tillräckligt med skogsråvara för att tillåta en storskalig introduktion av förgasnings- och pyrolysteknik för både produktion av biodrivmedel och för kraftvärme. Detta skulle kunna medföra ett utökat skogsbränsleuttag om ca 30 TWh per år, men som enligt vår bedömning inte skulle inkräkta på dagens och prognostiserad framtida energianvändning inom industri och energisektor. Vi drar slutsatsen att vid en gynnsam omvärldsutveckling fram till år 2030, kan omvandlingsteknikerna utnyttjas i olika tillämpningar i betydligt större omfattning än idag. Det största bidraget i steget mot en fossilfri framtid bedömer vi att förgasningsbaserade biodrivmedel kan ge. Vi uppskattar att år 2030: Upp till fem fullskaliga biomassaförgasare och en fullskalig industriellt integrerad snabbpyrolysanläggning skulle kunna vara i kommersiell drift och därmed ersätta ca 7 TWh per år av fossila bränslen Ett större antal industriella ugnar kan konverteras helt eller partiellt till biobränslebaserad bränngas eller pyrolysvätska och ersätta fossila bränslen i storleksordningen 3 TWh per år Ett 50-tal anläggningar för småskalig kraftvärme skulle kunna installeras i mindre industrier som sågverk och i lokala mindre närvärmesystem samtidigt som några större förgasningsbaserade kraftvärmeanläggningar skulle kunna tas i drift och producera drygt 5 TWh förnybar el per år Ett tiotal snabb-pyrolysanläggningar kan samtidigt försörja fjärrvärmesystem och vissa industrier med pyrolysvätska som ersättning till fossil olja motsvarande ca 5 TWh årligen Vi gör alltså bedömningen att teknikerna skulle bidra med att ersätta fossila bränslen i storleksordningen 20 TWh per år 2030 under antagna gynnsamma förutsättningar. Sverige är idag ett föregångsland i klimatpolitiken och har också stora möjligheter att bli ett föregångsland och internationellt ledande i områdena biomassaförgasning och pyrolys. Vi menar att politikerna snarast bör skapa förutsättningar för att få till stånd de anläggningsinvesteringar som krävs för att bidra till att nå de nationella målen om ett fossilfritt samhälle år 2045. Vi rekommenderar därför bland annat att: Regering och myndigheter i samråd med skogsindustrin, och i samarbete med andra länder, fortlöpande och med kraft, verkar för att behålla en full svensk kontroll av denna naturtillgång med så få, och i sammanhanget enbart relevanta, inskränkningar som möjligt Det politiska systemet snarast via myndigheter ger tydliga mål och regler som kan omsättas i totala fysiska kvantiteter av biodrivmedel och samtidigt beaktar den långsiktiga volympotentialen hos förgasningstekniken, och därmed sammanhörande samhällseffekter som en introduktion av storskalig förgasningsteknik skulle medföra Det politiska systemet via myndigheter snarast introducerar stabila och långsiktiga styrmedel för biodrivmedel på en nivå som startar en önskad inhemsk utveckling Stat och industri gemensamt säkrar en fortsatt forskning på förgasnings- och pyrolysområdet även under en fortsatt period med stora osäkerheter i hur och när teknikernas kommer att realiseras i industriell skala Sverige

Summary Thermochemical conversion of biomass via gasification and fast pyrolysis enables a sustainable, environmentally friendly and energy-efficient conversion of domestic forest feedstocks into high valueadded products and constitutes a great potential for development and renewal of the Swedish industrial sector, mainly the forest industries. The technologies could significantly contribute to the national target of a fossil-fuel independent vehicle fleet by 2030 and the vision of a fossil free society in 2045. Based on new estimates of the Swedish forest fuel potentials, it can be concluded that there is enough forest resources to allow a large-scale introduction of gasification and pyrolysis for biofuel production as well as for cogeneration. This could potentially lead to an increased supply of forest fuels of about 30 TWh per year, but which, in our opinion, would not impinge on the current or the forecasted bioenergy use in industry and the energy sector. We conclude that at favourable conditions in 2030, the technologies can be used in various applications in a much greater extent than they are today. We believe that gasification-based biofuels can provide the largest contribution towards a fossil-free future in Sweden. We estimate that in 2030: Up to five full-scale biomass gasification plants and one full-scale industrial integrated pyrolysis plant could be in commercial operation, thus replacing some 7 TWh per year of fossil fuels A large number of industrial furnaces could be converted partially or completely to biomassbased fuel gas or pyrolysis liquids and replace fossil fuels in the order of 3 TWh per year Some 50 plants for small scale cogeneration plants could be installed in industries like sawmills and local smaller district heating systems, while a few larger gasification-based cogeneration plants would be operational and producing more than 5 TWh of renewable electricity per year A dozen fast-pyrolysis plants can simultaneously supply district heating systems and certain industries with pyrolysis liquids as replacements for fossil oil, equivalent to about 5 TWh annually We thus make the assessment that the technologies would contribute to replace fossil fuels in the order of 20 TWh in 2030 under the assumed favourable conditions. Today, Sweden is a pioneer in climate policy and we believe that the country also has great potential to become a pioneer and the international leader in the fields of biomass gasification and fast pyrolysis. We believe that politicians should urgently create the conditions to bring about the capital investment required to contribute to achieve the national targets of a fossil free society in 2045. We therefore recommend that: Swedish government and authorities, in in close cooperation with the forest industry and other forest rich countries, continuously and with emphasis, work to maintain a full Swedish control of our forest resources with as few, and only relevant, restrictions as possible The political system as soon as possible formulates clear targets and rules concerning biofuels that can be translated into physical quantities and that also takes into account the long-term potential of gasification based biofuels, and the related socio-economic effects that such a largescale introduction would bring The political system, through the authorities urgently, introduce stable and long-term policy instruments for biofuels at a level that will initiate the desired national development Government and industry jointly ensure continued research on biomass gasification and pyrolys, even during a continued period of great uncertainties in how and when the technologies will be realized on an industrial scale in Sweden

1. Bakgrund Sverige har ambitionen att bli ett av världens första fossilfria välfärdsländer 1. I Miljömålsberedningens förslag 2016 är målsättningen att Sverige inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser senast år 2045 2. Miljömålsberedningen menar vidare i sitt slutbetänkande att transportsektorns utsläpp skall minskas med 70 % till 2030. Vi, författarna till denna innovationsagenda, anser att biomassaförgasning och snabb-pyrolys är nyckeltekniker som kan spela en stor roll i ett framtida fossilfritt energisystem genom att de möjliggör en energieffektiv förädling av inhemska råvaruresurser till högvärdiga produkter. Produkterna kan ersätta fossila bränslen, drivmedel och kemikalier och kan därmed på ett betydande sätt bidra till målsättningarna för 2030 2045. Att nå dessa mål innebär inte bara minskade utsläpp, utan också en ökad energiförsörjningstrygghet och en rad andra positiva samhällseffekter. Sedan CO 2 -skattens införande i början av 90-talet så har värmesektorn till stor del lyckats fasat ut fossila bränslen i sin basproduktion (med visst undantag för naturgas i Malmö och Göteborg och användning av stålindustrins restgaser) och inom fjärrvärmesektorn används idag ca 9 TWh av fossila bränslen. De allra största utmaningarna att minska användningen finns nu inom industri- och transportsektorn. Idag används ca 72 TWh fossila bränslen per år för inrikes transporter. I industrin uppgår den fossila bränsleanvändningen till ca 27 TWh per år, där stål- och cementtillverkning är stora användare 3. År 2014 släppte Sverige ut 54,4 miljoner ton koldioxidekvivalenter, varav en tredjedel av dessa härrör från inrikes transporter och en knapp fjärdedel från industrin 4. Minskade utsläpp kan ske både genom att förbättra teknik och infrastruktur samt genom att ersätta fossila drivmedel med förnybara alternativ. Sverige ligger redan långt framme och andelen biodrivmedel uppgår till 15 %, att jämföra med knappt 6 % som är genomsnittet i EU. EU s mål för 2020 om 10 % förnybara drivmedel kommer sannolikt inte att nås på grund av otillräckliga stöd och styrmedel på såväl nationella nivåer som på EU-nivå. Om flera länder strävar efter att öka användningen av biodrivmedel 2020, så kan detta medföra att den internationella konkurrensen om såväl bioråvara som biodrivmedel ökar. Eftersom Sverige idag importerar ca 80 % av de biodrivmedel och dess råvaror som vi använder 5, så kan en ökad konkurrens om dessa påverka möjligheten för Sverige att nå utsläppsmålen för 2030 och 2045 om inte inhemska bioråvaror utnyttjas i en betydligt större omfattning än idag. Vi anser att biomassaförgasning och pyrolys är nyckeltekniker för att utnyttja de hållbara och betydande skogsbränsletillgångarna som Sverige besitter och som samtidigt skapar stora möjligheter till utveckling och förnyelse av svensk basindustri och därmed arbetstillfällen. Vi vet redan idag att förgasning av biomassa fungerar rent tekniskt för produktion av kraftvärme, bränngas och drivmedel. Genom snabb pyrolys kan skogsrester och andra lågvärdiga biomassor på ett effektivt sätt nyttiggöras för framställning av pyrolysvätska som en lagrings och transporterbar intermediär energibärare. Förgasnings- och pyrolysteknik är efter många år av forskning och utveckling redo för demonstrationer i stor skala och på god väg att introduceras industriellt. Exempel på detta är förgasningsanläggningarna GoBiGas i Sverige och Enerkem i Kanada samt Fortums pyrolysanläggning i Finland samt EMPYRO s pyrolysanläggning i Nederländerna. Omställningen till ett fossilfritt samhälle är förknippat med initiala kostnader, oavsett på vilket sätt den genomförs. Men genom att utnyttja svenska naturtillgångar för att bygga upp en komplementindustri till nuvarande skogsindustri stärks området, samtidigt som den ekonomiska aktiviteten sker i Sverige. 1 http://www.regeringen.se/regeringens-politik/fossilfritt-sverige/ 2 SOU 2016:47 En klimat- och luftvårdsstrategi för Sverige 3 Energimyndigheten. Energiläget i siffror 2016 4 Naturvårdsverket. Nationella utsläpp och upptag av växthusgaser 5 Hållbara biodrivmedel och flytande biobränslen under 2014. Energimyndigheten ET 2015:12, juni 2015.

2. Syfte och genomfo rande Agendans övergripande syfte har varit att illustrera och tydligöra möjligheterna och potentialerna för biomassaförgasning och snabb pyrolys i Sverige. Agendan diskuterar också exempel på olika former av erforderliga stöd som krävs för att kommersiella fullskaliga anläggningar ska börja byggas i landet. Även behov av fortsatt forskning, utveckling och demonstration på området tas upp. Två olika framtidsbilder har skapats för att illustrera potentiella utvecklingar och tillämpningar inom teknikområdena fram till 2030. Den ena framtidsbilden (Business-as-usual, BAU) representerar den utveckling som vi tror kan inträffa med dagens trender och omvärldsförutsättningar. Den andra (Önskvärd teknikutveckling, ÖTU) avser att illustrera en, i vår synpunkt, mer önskvärd utveckling för teknikerna fram till 2030 och under vilka omvärldsförutsättningar som detta kan tänkas ske. Arbetet med föreliggande agenda har utförts av en arbetsgrupp bestående av författarna till denna rapport. Till stöd för gruppen har en industriell referensgrupp funnits, bestående av: Malin Hedenskog, Göteborg Energi Anna Berggren, COWI Lars Josefsson, Västsvenska Kemi och materialklustret Anders Persson, BillerudKorsnäs Kurt Sjöblom, MEVA Innovation Arbetet initierades med ett startmöte den 24 september 2015, där ca 80 intressenter bjöds in att delta. Till mötet kom ca 40 personer och vid tillfället presenterades syftet med agendaarbetet, teknikläget och resultaten från ett motsvarande arbete i Finland. Därefter skedde en diskussion i grupper kring ett antal frågeställningar, vilket redovisas tillsammans med deltagarlistan i Bilaga 2. I syfte att få intressenternas bedömningar av i sammanhanget relevanta nyckelfrågor, genomfördes en webbaserad enkät i början av 2016 med 100 utskick och med 51 svar. Enkäten skickades ut till relevanta industri- och företagsrepresentanter, akademi och myndigheter. Resultaten från denna enkät samt från gruppdiskussionerna har utgjort viktiga delar av underlaget till denna agenda. Agendan fokuserar på förgasning och pyrolys av främst skogsbaserade råvaror, och därför inleds rapporten med en redogörelse för dagens och framtida inhemska skogbränslepotentialer och hur dessa förhållers sig till nutida och framtida användning av bioenergi (kapitel 3). Därefter följer en historik för hur utvecklingen har skett för de två teknikerna samt en nulägesbeskrivning där bland annat status på aktuella projekt och anläggningar diskuteras (kapitel 4). I kapitel 5 beskriver vi vår övergripande syn på kommande forskning, utveckling och demonstration på teknikområdena och dess roll vid en introduktion. Därefter följer ett resonemang om de ekonomiska förutsättningarna och erforderliga styrmedel för att omvandlingsteknikerna och dess slutprodukter (kraftvärme, drivmedel, kemikalier) ska kunna bli konkurrenskraftiga gentemot fossila alternativ (kapitel 6). Slutligen presenterar vi våra framtidsbilder BAU och ÖTU där även en tidtabell för omvärldsförutsättningar inkluderas (kapitel 8), bland annat för att illustrera vikten av att beakta tidsperspektivet, samt våra slutsatser och rekommendationer till regering och stadsmakt (kapitel 9). I Bilaga 1 redovisas en sammanställning av svaren med kortfattad analys från den enkät som skickades ut. En summering av gruppdiskussionerna presenteras i Bilaga 2, där också deltagarlistan bifogas. Bilaga 3 består av två faktarutor om tekniker och processer för förgasning och pyrolys till olika slutprodukter. Utkast av föreliggande rapport har skickats till vår referensgrupp och ett antal utvalda intressenter för kommentarer och synpunkter.

3. Nationella skogsbra nsletillga ngar Sverige besitter stora skogstillgångar och tillståndet för den svenska skogen är mycket gott 6. Detta innebär en framtida varaktigt hög tillväxt och därmed en möjlighet till varaktigt höga avverkningsnivåer. Den årliga skogstillväxten har sedan en lång tid tillbaka överstigit avverkningsnivån, vilket har lett till att virkesförrådet kontinuerligt har växt 6. I ett hundraårsperspektiv har skogsvolymen fördubblats och kan även i framtiden förväntas att öka bland annat på grund av klimatförändringar och en intensifierad och förbättrad skogsskötsel 7. Dagens totala årliga skogstillväxt i form av stamved inklusive grenar och toppar (GROT) och stubbar har uppskattats till drygt 400 TWh 8. Genom en hög och jämn avverkningsnivå, givet att tillräckliga åtgärder är vidtagna för att främja skogens andra värden än virkesproduktion, bidrar skogen i mycket hög grad till välståndet i landet. Det finns därför ur ett samhällsperspektiv motiv för ett högt resursutnyttjande, det vill säga en hög avverkningsnivå. Idag förbrukas, förutom den andel som går till pappers- och massa samt träförädlingsindustrin, 103 TWh inhemsk skogsbiomassa per år för energiändamål, varav 42 TWh är svartlut som används inom skogsindustrin 3. Resterande delar består av tallolja, bark, spån, flis, GROT, röjningsved, brännved och en mindre volym stubbar som används för att producera el och värme och i viss utsträckning även biodrivmedel. Enligt en färsk studie 9 utförd av Pöyry på uppdrag av Skogsindustrierna, uppgår det idag maximalt möjliga uttaget av skogsbiomassa till 165 TWh per år med hänsyn tagen till Skogsstyrelsens restriktioner. Uttaget skulle alltså idag kunna öka med 62 TWh per år. År 2050 har den maximala potentialen stigit till 201 TWh per år, vilket innebär nästan en fördubbling av det möjliga uttaget jämfört med nuvarande förbrukningsnivå. Börjesson 2 anger en något lägre potential och uppskattar att uttaget skulle kunna öka med 24 33 TWh per år idag, och med 36 50 TWh år 2050 (men med ett osäkerhetsintervall upp till 74 TWh). En ytterligare potential finns i ytterligare avverkningar enbart för energiändamål samt olika former av energigrödor odlade på nedlagd åkermark De båda potentialuppskattningarna utgår ifrån att dagens skogsbruk fortsätter att producera sina huvudprodukter och att de skogsresurser som idag inte tas tillvara utnyttjas. En stor del av de uppskattade potentialerna finns därför i ökat uttag av avverkningsrester som GROT, stubbar och klen stamved. Den främsta orsaken till att de två potentialuppskattningarna skiljer sig åt handlar om nivån på uttaget av stubbar. GROT är en skogsråvara som blir tillgängligt främst vid slutavverkningar och gallringar och betraktas i dag som ett bränsle av låg kvalitet. Den har överlag en sämre bränslekvalitet än sortiment från t.ex. röjningar. Förgasnings- och pyrolysteknik är råvaruflexibla och, ur effektivitetssynpunkt, de mest fördelaktiga för att omvandla skogsrester till högvärdiga produkter. Förgasningsprocesser kan med konventionella förbehandlingsmetoder utnyttja obehandlad skogsråvara, till såväl kraftvärme som biodrivmedelsproduktion. Inom EU pågår en debatt om olika bioråvarors hållbarhet. Sedan tidigare är jordbruksbaserade biobränsleråvaror som utnyttjar odlingsbar mark eller som leder till direkt eller indirekt ändrad 6 Skogsstyrelsen (2015) Skogliga konsekvensanalyser 2015 SKA 15 7 IVA (2015) 8 Börjesson P. (2016). Potential för ökad tillförsel och avsättning av inhemsk biomassa i en växande svensk bioekonomi, Rapport nr 97, Miljö- och energisystem, Lunds Universitet, Lund 9 Pöyry Management Consulting (2016). Bioenergi från skog och skogsindustri

landanvändning, starkt ifrågasatta. År 2015 infördes också ett direktiv 10 där sådana råvaror begränsades eller helt förbjöds för biodrivmedelsproduktion. Skogsbränslen betraktades dock som biprodukter till eller avfall från befintlig skogsindustri och berördes därför inte. EU diskuterar just nu om och hur skogsuttag påverkar växthusgasbalanserna utifrån olika tidsperspektiv. Det finns viljor att införa liknande hållbarhetskriterier för biobränsle som för kraft och värme. Dessa regelverk skulle kunna påverka kostnaden för framtagning av ytterligare skogsbränslen och därmed den framtida uttagsvolymen. Således borde det finnas ett starkt nationellt intresse att verka för att skogländerna ska kunna utnyttja sina råvarutillgångar på ett rimligt sätt för att i framtiden kunna ersätta fossila bränslen i enlighet med uppsatta och föreslagna mål. Sammanfattningsvis fastslår vi att: Det finns en betydande potential för ett ökat hållbart uttag av inhemsk skogsbiomassa såväl på kort (24-62 TWh per år) som på lång sikt (36-98 TWh per år) GROT står för en stor del av potentialen, men har en sämre bränslekvalitet än andra bränslesortiment Förgasnings- och pyrolysteknik är mycket råvaruflexibla och, ur effektivitetssynpunkt, de mest fördelaktiga för att omvandla skogsrester som GROT till högvärdiga produkter Den svenska staten starkt måste verka för att skogländer inom EU hållbart ska kunna utnyttja sina råvarutillgångar för att i framtiden kunna ersätta fossila bränslen i enlighet med uppsatta och föreslagna mål 3.1. Alternativ användning skogsbränslen Det finns fortfarande vissa möjligheter att öka mängden biobränsle för kraftvärme och ren värmeproduktion. En ersättning av fossila bränslen i kraftvärmesektorn och i industrin, samt en ökad biobränslebaserad kraftvärmeproduktion från dagens ca 15 TWh el per år till 25 TWh el bedömer vi skulle innebära en maximal biobränsleförbrukning om ca 25 TWh fram till perioden 2030-2040 11,12. I ett betydligt mer ambitiöst scenario, som presenteras i en parallell strategisk innovationsagenda 13 ansätts 40 TWh el per år från biobränslebaserad kraftvärmeproduktion år 2040, vilket skulle öka förbrukad mängd biomassa med ytterligare upp till 15 TWh per år. Huruvida en sådan ökning av kraftvärmeproduktion är realistiskt kan diskusteras mot bakgrund av förväntad ökad elproduktion från sol och vind. Vi bedömer därför att en ökning av användning av skogsbiomassa för kraftvärmeproduktion kan ske parallellt med en uppbyggnad av kapacitet inom förgasnings- och pyrolysteknik inom ramen för de bedömda bränsletillgångarna. 10 https://ec.europa.eu/energy/en/topics/renewable-energy/biofuels/land-use-change 11 Energimyndigheten (2013). Heltäckande bedömning av potentialen för att använda högeffektiv kraftvärme, fjärrvärme och fjärrkyla.. ER 2013:24 12 Energimarknadsinspektionens statistik (2014). Produktion per prisområde 2014. 13 Biokraft år 2040-10 GW installerad effekt som ger 40 TWh elenergi per år. Rapport från Biokraftplattformen 2015.

4. Kort historik och nula gesbeskrivning Förgasning och pyrolys av biomassa har varit områden för FUD-verksamhet sedan 1970-talets oljekris. Fokus låg då främst på metanolproduktion för att möta en befarad brist på drivmedel, medan pyrolystekniken siktade mot att framställa ersättning av fossila eldningsoljor. I mitten på 1980-talet, då oljekrisen avtynat, och fram till sekelskiftet riktades förgasningsintresset istället mot kraftvärme. Den höga verkningsraden till el och det höga el/värme-förhållandet relativt konventionell teknik (både för kraftvärme och utomlands för kondensdrift), som nås med förgasningsteknik i kombination med gasturbin-kombicykler, framstod som intressant. För svensk del med en förestående avveckling av kärnkraften till 2010 förväntades kraftigt stigande elpriser, exemplifierat med Sydkrafts Värnamoanläggning på 6 MW el / 10 MW th. Sedan sekelskiftet, med kärnkraften kvar och med fallande elpriser, sker ingen aktiv utveckling av denna teknik. Förutsättningarna på elmarknaden ändrades runt sekelskiftet och konventionell biokraftvärme fick ett stort genomslag genom elcertifikatsystemet. Fallande elpriser medförde att förgasningsteknikens högre el/värme-förhållande inte skapade något mervärde, vilket gjorde förgasningsteknik mindre intressant. Dock har CFB-förgasare skalats upp (50-140 MW th ) och används idag inom skogsindustri i Finland och Asien, i kolpannor och även för avfallsförgasning. I Sverige skulle tekniken kunna tillämpas för att ersätta ca 7 TWh fossila bränslen i olika typer av industriella fastbränsle- eller gasugnar. Dessa ugnar har olika driftförhållanden och processkrav som gör det svårt att generalisera kring dessa. Sameldning har inte så stort intresse då det inte finns koleldade pannor där gasen skulle kunna utnyttjas (avfallsförgasning ligger utanför ramen för denna innovationsagenda), och endast en gasturbinanläggning med tillsatseldning i avgaspannan finns (Ryaverket, Göteborg). I vissa länder (Tyskland, Österrike, Italien, Schweiz m.fl.) har gynnsamma stödsystem gjort att småskalig förgasningsbaserad kraft- och kraftvärme byggts och fortfarande byggs. Antalet anläggningar är stort (något tusental i EU), men samtliga med mycket liten produktionskapacitet och därmed mycket begränsad effekt på elbalansen. I Sydostasien finns ett mycket stort intresse på grund av brister i mer storskalig infrastruktur. I Sverige finns bara ett mikrokraftvärmesystem (40 kw e l) baserat på förgasning installerat vid Emåmejeriet. För större anläggningar är i första hand sågverk en målgrupp, men hittills har ingen förgasningsbaserad anläggning byggts vid en industri. I Hortlax utanför Piteå, finns dock en förgasningsbaserad fjärrvärmeanläggning på 1 MW el. Med klimatfrågans ökade aktualisering efter år 2000 och bland annat lagstiftning på EU-nivå 14 2003 återkom intresset för förnybara drivmedel. Detta medförde en ny våg av utvecklingsaktiviteter rörande biomassaförgasning. Kunskapen var vid denna tidpunkt tillräcklig för att snabbt driva relativt storskaliga utvecklingar, dels genom planer på en ombyggnad av Värnamoanläggningen och dels genom en komplettering av Chemrecs pilotanläggning för svartlutsförgasning med produktion av DME i samarbete med Haldor Topsøe, ett världsledande företag på syntesgasteknik. Liknande satsningar på utvecklingsanläggningar har gjorts bland annat av Choren i Tyskland, Neste-Stora Enso (NSE) i Finland i samarbete med VTT, Lurgi-KIT (bioliq ) i Tyskland, och EON, Andritz, UPM, GTI m.fl. i Chicago (TIGAS) och nu senast TKK, Axens m.fl. (BioTfueL) i Frankrike. Svartlutsförgasningen i Piteå, och dess produktion av metanol och DME gick efter processutvecklingsskedet i Chemrec regi 2013 över i ett liknande upplägg med Chemrec, skogs- och fordonsindustrin som deltagare tillsammans med Haldor Topsøe. 14 Direktiv 2003/30/EG om främjande av användningen av biodrivmedel eller andra förnybara drivmedel

I ännu större skala, planerades senare industriella anläggningar (30-300 MW th ) för syntetisk naturgas och DME/metanol av EON (Bio2G), Göteborg Energi (GoBiGas), Värmlandsmetanol, Södra Mörrum, Domsjö och Rottneros, i många fall baserat på utländska teknikleverantörer. Här skedde alltså ett svenskt perspektivskifte från teknikutvecklare till användare. Många av dessa planerade projekt har bedömts positivt och betydande finansiellt stöd har säkrats från Energimyndigheten, från EU via NER 300 programmet eller av andra nationella program t.ex. i USA. Efter 2010-2012 har denna utveckling i många avseenden inte fullföljts och rent av gått i en negativ på grund av avsaknaden av tydliga styrmedel. Av alla annonserade anläggningar har förutom GoBiGas första etapp (30 MW th ) endast fyra anläggningar med industriell kapacitet byggts. En i Tyskland (av Choren som gick i konkurs 2010), en i Kanada (Enerkem, 38 000 m 3 etanol per år) och två i USA (Range Biofuels, som också gick i konkurs 2010, och INEOS Bio (drygt 30 000 m 3 etanol per år, 6 MW el brutto). Ingen av dessa har förutom GoBiGas, nått en mer fortvarig produktion i närheten av nominell kapacitet. En likande utveckling som GoBiGas har även setts utanför Sverige med ett flertal planerade större drivmedelsprojekt i Finland, Tyskland, Frankrike, Holland och USA, men där de flesta i dagsläget inte kommit bortom planeringsstadiet. I december 2015 stoppade Göteborgs Kommun den andra etappen av GoBiGas och beslutade att på billigaste sätt avveckla GoBiGas 1 och andra biogassatsningar inom företaget. Nästan samtliga övriga planerade NER300-projekt som beviljades bidrag har antingen avbrutits eller fördröjts, och i dagsläget är framtiden för de två återstående förgasningsbaserade projekten som formellt kvarstår, EONs Bio2G och holländska Woodspirit, mycket osäker. De tre övriga förgasningsbaserade projekten (GoBiGas 2 respektive ForestBTL i Finland och Stracel i Frankrike) har avbrutits. I USA avbröts flera planerade projekt (t.ex. New Page, Flambeau River, Sundrop Biofuels) eller har inte heller kunnat realiseras (Sierra Biofuels, Red Rock Biofuels). Denna utveckling hos projektägarna har sedan medfört att leverantörer som t.ex. Andritz och Haldor Topsøe har minskat sin förgasningsverksamhet. Svårigheten med att kunna mobilisera industriella parter i utvecklingsprojekt har också nyligen lett till att LTU Green Fuels f.d. Chemrecs pilotanläggning, har varslat sin personal om avsked och står inför en malpåseläggning. Figur 1 ger en översikt av pågående och skrinlagda/avslutade industriella projekt och aktiviteter inom biomassaförgasning i Sverige efter 2010. Svensk pyrolysforskning initierades av KTH under oljekrisen på 1970-talet, men då främst under trycksatta förhållanden, och avbröts efter ett fåtal år. 2012 drev Billerud ett projekt för att bygga en anläggning som även fick stöd från NER300 programmet, men som sedan avbröts på grund av marknadsosäkerheter. I dagsläget finns inget industriellt drivet projekt inom pyrolys. Däremot finns ett svenskt samverkansinitiativ inom snabb pyrolys, SWEPOIL, där KTH och SP ETC ingår. Hos SP ETC finns sedan 2011 en pilotuppställning för cyklonbaserad produktion och uppgradering av pyrolysvätska. Vid KTH finns en labbuppställning för katalytisk ång-pyrolys i en fluidbädd där ett antal doktorandprojekt har genomförts sista fem åren. Figur 2 ger en överblick av vad som pågår eller pågått i Sverige under de sista fem åren. Vidare har Preem uttryckt en ambition om att inom en fem årsperiod kunna blanda in upp emot 100 000 ton pyrolysvätska per år med fossil råolja i existerande oljeraffinaderier. I Europa finns idag två kommersiella demonstrationsprojekt (10-50 kton per år): Joensuu i Finland (VTT, Fortum, Valmet) samt Hengelo i Holland (BTG-Btl, EMPYRO). Dessa levererar en väl specificerad pyrolysvätska som ersättning till olje- och gaseldade värmeverk och är inne på sitt andra driftår sedan starten och visst stillestånd. Fortum har därutöver fått stöd från NER300 för två likande anläggningar som den i Joensuu för uppförande i Estland och Lettland. Dessutom finns ett antal anläggningar byggda av Ensyn i Kanada sedan ett antal år tillbaka. Hittills har pyrolysvätskan ersatt brännolja, men siktet är inställt mot att uppgradera vätskan på olika sätt så att den kan samprocessas fossil olja till drivmedel i ett raffinaderi.

Piteå MEVA 1 MW kraftvärme i drift Luleå DRI Direktreduktion av järnmalm (studie) WoodRoll 500 kw Demonstration driftsättning SP ETC 1 MW PEBG pilot i drift Rottneros, planerad 100 000 t/å metanol NER 300 ansökan avslagen 2014 LTU Green Fuels 2 MW DME pilot Stängd 2016 Värmlandsmetanol AB Planerad 100 000 t/å metanol Domsjö Chemrec demonstration Avbrutet 2012 Chalmers Pilotförgasare 4 MW m.fl. utrustningar Vallvik Biofuel NER 300 ansökan avslagen 2012 Göteborg GoBiGas Fas 1 20 MW SNG Fas 2 NER 300 bidrag Stoppat 2015 KTH Förgasning, gasrening Flera unika utrustningar Värö 25 MW CFB Mesaugnsförgasare i drift t. 2014 Västerås Avfallsförgasning KV Avbrutet 2010 WoodRoll /Höganäs Planerad, 5 MW gas till stålugn E.ON Bio2G Planerad 200 MW SNG NER 300 bidrag 2014 Värnamo 18 MW IGCC Avbrutet 2000, 2010 Emåmejeriet 40 kw kraftvärme 2015 Figur 1. Översikt av pågående och skrinlagda/avslutade industriella projekt och aktiviteter inom biomassaförgasning i Sverige efter 2010

LTU Green Fuels Co-gasification BL/PO 3 MWth SP ETC POC: 200 kwth Labb materialkarakterisering Sollefteå Kommun Pyrofab (Mobil demo):? kwth Billerud pyrolys NER 300 bidrag Projektet avbrutet KTH Catalytic Steam pyrolysis: 10 kwth Labb materialkarakterisering SP Process Development Labb materialkarakterisering 19 Figur 2. Utveckling och industriella aktiviteter inom pyrolysteknik i Sverige efter 2010

5. Forskning, utveckling och demonstration Förgasningsteknik har varit ett aktivt forskningsområde i Sverige under många decennier och tyngdpunkten har gradvis förskjutits från forskning till utveckling och demonstration. I nuläget finns en betydande samsyn kring att det tekniska kunskapsläget för förgasning och pyrolys är sådant att teknikerna är mogna att gå vidare till demonstrationer. Fortsatt FoU kommer givetvis att kunna bidra till och stötta demonstrationer, men aldrig ersätta en uppskalning till mer industriell skala. Nedanstående diskussion ska läsas i ljuset av detta. Genom flera mycket ambitiösa och framgångsrika projekt sedan 90-talet så har det byggts upp en forskningsinfrastruktur av världsklass i Sverige. På institut och universitet finns det avancerade och unika experimentuppställningar och verksamheten bedrivs numer i nationellt sammanhållna fora, exempelvis. genom Svenskt Förgasningscentrum (SFC) där tidigare separat forskning vid KTH, Chalmers och LTU samt delar av SP med flera, nu samordnas. Därutöver har det under decennier bedrivits processutveckling i större skala. Speciellt kan man nämna MINO (2 MW th trycksatt syntesgas i fluidbädd, 80-talet), VVBGC (18 MW th fluidbäddförgasare, integrerad med gasturbiner för elproduktion, 90 -talet), Chemrec och sedan 2013 LTU Green Fuels (3.5 MW th medströmsförgasare, integrerad med drivmedelsyntes 4 ton DME eller metanol per dag, 2005-2016 ) och i en ännu större och mer industriell skala GoBiGas (18 MW th tvillingbäddförgasare, integrerad med metansyntes, 2013-). I samtliga dessa exempel fanns en aktiv utvecklare, ett företag eller grupp av företag, som byggde och drev infrastrukturen med uttalade kommersiella ambitioner, men med en kraftig anknytning till en eller flera högskolor som bedrev understödjande forskning såväl med egna utrustningar som i den större strukturen. Denna koppling mellan forskning och driftförhållanden i en kontinuerlig anläggning ger betydande mervärden för alla inblandade, nu senast med Chalmers i samband med driftsättningsproblemen i GoBiGas. Dessa piloter eller demonstrationer har dock höga driftkostnader i förhållande till intäkterna och vid låga energipriser får även en industriell prototyp svårigheter. Ett problem är att samtliga de tre kvarvarande flaggskeppsanläggningarna, GoBiGas, LTU Green Fuels och Värnamo, i nuläget hotas av nedläggning eller skrotning samtidigt som det idag enbart är mindre företag som bedriver egen processutveckling. I och med att många av de erfarna personerna inom förgasningstekniksområdet närmar sig eller har passerat pensionsåldern, samtidigt som få utvecklingsverksamheter pågår, så betyder det att erfarenheten inte på ett organiskt sätt förs över till en ny generation ingenjörer och forskare. Utan nya projekt och verksamheter riskeras ett glapp som kan utgöra ytterligare ett hinder för att genomföra en snabb kommersialisering av tekniken, som vi anser är nödvändigt för att uppnå politiska mål om fossilfrihet och andra miljömål. Strategin för forskning, utveckling och demonstration bör vara inriktad på att minska de tekniska riskerna vid uppskalning och kommersialisering samt reducera kostnader bland annat genom förbättrad tillgänglighet och effektivitet. Dessutom bör strategin verka för att åstadkomma en effektiv kunskapsöverföring från erfarna ingenjörer och forskare till yngre och dubbelriktat flöde mellan akademi och industri. Forskning och utveckling på området spänner över såväl fundamentala frågor som kinetik, strömningsfenomen, katalys, ny mätteknik som mer tillämpade områden som bränslekarakteristik, modellering och materialfrågor) och till utvecklingsinriktade frågeställningar som uppskalning, gasreningsprocesser och processintegration. Nedan ges några huvudinriktningar för aktuell forskning:

Förgasnings- och gasreningskemi: Det finns en ekonomisk drivkraft att utnyttja billiga och mer komplexa biobränslen och att ha en hög bränsleflexibilitet. Kunskapsnivån för termokemisk omvandling av olika typer av inhomogena biobränslen med varierande kvalitet är i dagsläget inte tillräckligt hög. Både förgasningskinetik och askegenskaper är viktiga områden, liksom modellering av hela förgasningsprocessen, exempelvis via numeriska beräkningsmetoder som CFD (Computational Fluid Dynamics) och andra typer av verktyg och metoder. I modelleringen ingår ofta avancerade modeller för turbulent värmeöverföring, strålning och flerfasströmning och som måste valideras mot robusta experimentella data för att ge tillförlitliga resultat. För olika gasreningsprocesser där katalysatorer, filter och tvättvätskor används behövs en ökad förståelse för hur dessa material interagerar med gaskomponenter. Vid kommande uppskalningar av anläggningar kommer längre drifttider och erfarenheter att ge upphov till frågeställningar som inte kan beaktas i mindre provanläggningar. Processdesign och processintegration: Förgasningsprocessen behöver anpassas till den tillämpning där den ingår för att man ska uppnå hög verkningsgrad, hög tillförlitlighet och låga kostnader. Här ingår val av och optimering av processer för gasrening och gaskonditionering samt utnyttjande av spillvärme i den totala processens alla delsteg. Frågor som rör integration av teknikerna i befintlig industriinfrastruktur, exempelvis skogsindustri, stål-, raffinaderi- och kemiindustri, eller existerande biodrivmedelsindustri, för att nå ekonomiska skaleffekter och högre resurseffektivitet är av stor vikt. Viktiga metoder är processintegration (matematisk programmering, Pinch-analys etc), "flow sheet modeling", avancerade processimuleringar och kombinationer av dessa. Inneslutningsmaterial: förgasningsprocesser sliter hårt på materialen som används för att innesluta processens olika steg. Både keramiska och metalliska material används i olika delar och påverkan på dessa skiljer sig ofta från den i vanliga förbränningsprocesser eftersom miljön är reducerande. Materialfrågorna är starkt kopplade till förgasningskemin och det behövs både experimentella och teoretiska resultat från detta område för att man ska kunna definiera de materialtekniska frågorna. Forskningen bör inriktas på de speciella förhållanden som gäller i förgasare av olika typer. Funktionsoptimering: det finns ett antal olika principlösningar för biomassaförgasning. Samtliga har både fördelar och nackdelar och det inte att utnämna en "vinnare" som skulle kunna passa i samtliga kommersiella tillämpningar. Varje lösning har sin optimala tillämpning. Det är därför av intresse att stödja fortsatt funktionsoptimering så att kunskapen ökar samtidigt som de tekniska riskerna vid kommersialisering kan minskas. Funktionsoptimeringen kan ske både teoretiskt och experimentellt men i slutändan behövs alltid en experimentell verifiering i industriellt relevant skala. Pyrolysteknik När det gäller pyrolysteknik har Sverige inte samma ställning kunskapsmässigt som i länder som Finland, Nederländerna och Kanada. Teknikfrågorna som fortfarande kan besvaras i mindre anläggningar är hur själva pyrolysprocessen (betingelser, katalysatorer) och utvinningen av produkten (gasfasfiltrering, stegad kondensering mm) ska ske för att åstadkomma en så bra och stabil pyrolysvätska som möjligt ska nås, inte minst med hänsyn till en uppgradering till drivmedel, samt nedströmsprocessen för att kunna samprocessa pyrolysvätska i ett befintligt raffinaderi, alternativt uppgradera direkt, till en drivmedelsprodukt.

6. Ekonomiska fo rutsa ttningar och styrmedel 6.1. Biodrivmedel från förgasning och snabb pyrolys Rapporter inom området produktion av biodrivmedel talar ett entydigt språk: Biodrivmedel är med dagens förutsättningar, utan undantag dyrare att producera än motsvarande alternativ med fossilt ursprung 15,16. Under 2010-2014, den senaste perioden med höga råoljepriser, kring 100 USD per fat (bbl) och uppåt, fanns det vissa undantag, oftast i form av produkter som förädlats fram ur råvaror som endast var i behov enklare/färre uppgraderingssteg för att nå acceptabel kvalité. I dagens råoljescenario med råolja som bara kostar 40-50 USD per fat (motsvarande 200-250 kr per MWh att jämföra med priset för obehandlat biobränsle som uppgår till 180-200 kr per MWh i Sverige och högre för pellets) är undantagen mycket få eller inga. Råoljebaserad produktion har också fördelen av extrem storskalighet med anläggningsstorlekar som betydligt större än vad biobaserad produktion kan komma i närheten av. För att en industriell storskalig produktion av förnybara drivmedel skall komma till stånd måste denna differens i pris/produktionskostnad långsiktigt överbryggas. Figur 3 visar till vänster produktionskostnad för etablerade första generationens biodrivmedel (sockerrörsetanol, spannmålsetanol, biodiesel) samt motsvarande andra generationens process för cellulosaetanol. För de etablerade produkterna visas priset, uttryckt som EUR per MWh, som diskreta ungefärliga värden med marknadsbakgrund medan för etanolproduktion ur cellulosa, där det i dagsläget finns ett knappt tiotal industriella prototyper byggda så att faktiska kostnadsunderlag finns, ett spann angetts, då olika producenter ger olika värden på produktionskostnaden, och har olika råvaror (majskolvar, bagasse, träråvara etc.) och sammanhängande kostnader. Priset på råolja och sammanhängande ungefärligt pris på diesel och bensin samt typiskt prisintervall för biomasseråvara visas också som jämförelse. Figur 3. Produktionskostnader för första generationens och andra generationens biodrivmedel Till höger visas produktionskostnader för olika andra generationens biodrivmedel förutom cellulosabaserad etanol som visas till vänster. De som baseras på förgasningsteknik är markerade med ett G. Här utgörs kostnadsunderlaget i huvudsak av studier av framtida kommersiella anläggningar, då 15 http://ec.europa.eu/transport/themes/urban/studies/doc/2015-07-alter-fuels-transport-syst-in-eu.pdf 16 http://www.ertrac.org/uploads/documentsearch/id32/2014-03 12_Roadmap_Energy_Carriers_for_Powertrains.pdf

enbart ett fåtal anläggningar byggts till dags dato. Något underlag för pyrolysbaserade biodrivmedel finns inte medtaget då detta saknas, även om man i USA hävdar att denna väg kan vara konkurrenskraftig med andra biodrivmedel vid samprocessande av pyrolysvätska i ett fossilt raffinaderi. Som framgår av diagrammen finns, förutom Brasiliansk etanol, inget biodrivmedel som kan produceras under ca 60 EUR per MWh. Ett stort antal biodrivmedel kan produceras i intervallet 60-110 EUR per MWh (streckad vertikal dubbelpil). Notera till exempel att om bioråvaran kostar 20 EUR per MWh och energiverkningsgraden för förgasningsbaserad produktion är 50-70 % (eller mer) så utgör kostnaden för råvaran 30-40 EUR per MWh av drivmedlets totala produktionskostnad. Diagrammet längst till höger illustrerar vad ett stigande råoljepris till nivån ca 100 USD per fat till 2030 skulle innebära för priset för fossila drivmedel exklusive andra pålagor. Det kan noteras att ett högre pris på dessa också skulle kunna bli verklighet genom att fossil CO 2 beskattas eller ingår i ett verkningsfullt emissionshandelssystem. Det röda fältet illustrerar nödvändigheten att införa långsiktiga incitament (röda triangeln visar den minsta skillnad mellan förnybart och fossilt vilken måste fyllas för att investeringar i biodrivmedelsanläggningar skall kunna komma till stånd) för att produktion som är klart dyrare än fossila drivmedel skall kunna komma in på marknaden i volymer av betydelse. Det är här som styrmedel måste komma in för tekniker, som via forskning och pilotanläggningar nått en tillräcklig teknikmognad. Styrmedel utgör då den överbryggning som krävs, dels riktat till de första demonstrationerna med högre teknikrisk och högre produktionskostnader, dels för att utjämna prisskillnaden gentemot fossila bränslen. Även om enskilda demonstrationsprojekt för ny teknik behöver ett större investeringsstöd för att lyfta av en del av teknikrisken, är det de nödvändiga, långsiktiga styrmedlen som utgör det stora bidraget under anläggningens livslängd. Det gröna fältet illustrerar att om anläggningar för biodrivmedelsproduktion börjar byggas kommer produktionskostnaden över tid att minska (genom den så kallade lärokurvan som belagts för en rad tekniker). Beroende på var fossilbaserade produkters pris hamnar är det inte osannolikt att kurvorna möts. Lutningen på den gröna fyrhörningen indikerar produktionskostnadsminskningar om 15-20 % under ett 10-årsintervall. Detta kommer inte att inträffa, såvida man inte är villig att bygga de första anläggningarna och äntra lärokurvan som över tid leder till sänkta produktionskostnader. En annan effekt av lärande är att om ett definierat mål sätts för produktionsvolymen vid ett årtal som t.ex. 2030 blir den genomsnittliga kostnaden för att nå målet lägre ju tidigare som utbyggnaden startas då vunna erfarenheter kan omsättas i följande anläggningar och kostnadsfördelarna erhålls på större volymer. Vid en sen start, kommer utbyggnaden att ske utifrån samma kunskapsläge och med en kraftigt ökad volymuppbyggnad. Därav följer att det är viktigt och ett stort värde att komma till demonstrationer så snart som teknikmognaden nås. Vad är då merkostnaden för konsumenten vid en ökad tillförsel av biodrivmedel? Anta att dagens fossila drivmedel kostar 50 EUR per MWh vilket motsvarar ca 450 EUR per m 3 eller 4,3 kr per liter (Figur 3 visar 45 EUR per MWh för bensin/diesel). Som framgår av samma figur skulle ett biodrivmedelspris på 100 EUR per MWh leda till att flera alternativ skulle kunna produceras med acceptabel ekonomi. Vid introduktion av andra generations biodrivmedel kommer produktionskostnaden att vara relativt hög bland annat på grund av att ny teknik används i anläggningar som inte är fullskaliga. Om man en beräkning görs där merkostnaden av biodrivmedlen läggs på toppen av priset av totala drivmedelskonsumtionen finner man att påverkan på priset för konsumenten inte är särskilt stor. 5 % inblandning av biodrivmedel till ett dubbelt energipris utslagen på hela konsumtionen innebär en kostnadsökning hos konsumenten på drygt 20 öre per liter bränsle (4,3 x 0,95 + 8,6 x 0,05 = 4,52). Alltså en ökning med drygt 20 öre per liter. För en inblandningsgrad om 20 % skulle merkostnaden bli ca 90 öre per liter. Prisförändringar större än dessa upplever Sveriges konsummenter redan idag på grund av svängande oljepris och varierande dollarkurs mot kronkurs. Dessutom skulle en inblandning om 20 % ta

ett antal år att åstadkomma och då kan, som tidigare beskrivits, skillnaden mellan fossilt och förnybart ha minskat av flera skäl varför en kostnadsökning på mer än 1 SEK per liter inte är mindre sannolik. Beräkningen ger alltså en fingervisning om merkostnaden för konsumenten. Mekanismen för överföring av dessa extra medel till biodrivmedelsproducenterna kan framstå som komplicerad, men lösningar borde gå att identifiera. Två viktiga noteringar är att stödet skall utfalla på energibas och skall tillfalla både rena biodrivmedel och sådana som blandas in i fossila drivmedel. Det finns en god överensstämmelse mellan den ovan gjorda beskrivningen och de enkätsvar som berör prisbild och behov av långsiktiga styrmedel för prissättning av förnybara drivmedel. Det finns också stöd för att byggande av anläggningar över tid leder till lägre produktionskostnader, såsom bilden ovan indikerar (se Bilaga 1). 6.2. Bränslen och kraftvärme från förgasning och pyrolys När det gäller förgasningsbaserad elproduktion integrerad i större fjärrvärmenät eller i industrier behövs liknande långsiktiga incitament som för biodrivmedel för att ta sig in på marknaden. Den specifika kostnaden för biobränslebaserade kraftvärmeanläggningar, konventionella eller förgasningsbaserade, ligger relativt lika 17. Men, i absoluta termer innebär detta att investeringen för en förgasningsbaserad anläggning för ett visst värmebehov blir 50-100 % högre på grund av ökat elutbyte i förhållande till värmeunderlaget. Den sammanlagda uteffekten av el och värme blir då större varför bränsleförbrukningen ökar med ca 25-30 % relativt en konventionell anläggning. Genom att värmeintäkten blir densamma som för konventionell teknik måste en ökad del av bränsle-, kapital och driftkostnader därmed bäras av elförsäljningen. Förgasningsteknik blir i då första hand är ekonomisk intressant om dels elintäkten (systempris plus certifikat) är hög och dessutom ifall skillnaden mellan eloch värmepris ökar. Energiuppgörelsen som lanserades i juni 2016 kan, genom förlängningen av elcertifikatsystemet efter 2020, förväntas ge en ytterligare kraftig utbyggnad av sol- och vindel. Utbyggnad sker också av överföringskapaciteten inom och till/från Norden. Detta sätter de redan låga elpriserna under press nedåt, men med den kvarvarande osäkerheten kring kärnkraftens framtid i Sverige och Finland. En fortsatt god tillgång på el till låga priser gynnar inte biobaserad kraftvärme och i synnerhet inte förgasningsbaserad elproduktion med dess höga elutbyte. Dessutom är kraftvärmetekniken i Sverige, som potentiellt skulle ersättas av förgasningsteknik, i huvudsak redan baserat på biobränslen och avfall. Klimatnyttan blir därmed låg. En möjlighet kan dock vara att installera förgasningsbaserad kraftvärmeproduktion i fjärrvärmesystem där värmelasten understiger 10 MW och där idag kraftvärme inte utnyttjas av ekonomiska skäl. Det finns även här en god överensstämmelse mellan denna beskrivning och de enkätsvar som berör prisbild och konkurrenskraft för förgasningsbaserad kraftvärmeteknik, se Bilaga 1. 17 Elforsk (2014). El från nya och framtida anläggningar. Rapport 14:40

7. Biomassafo rgasning och pyrolys i Sverige a r 2030 Scenarier kan hjälpa oss att förstå långsiktiga konsekvenser av beslut och val som vi gör i dag. Framtidsbilderna har diskuterats fram baserat på arbetsgruppens bedömningar och med hänsyn till intressenternas inspel vid gruppdiskussioner och enkät. Det primära syftet med skapandet av framtidsbilderna är att illustrera den potential som teknikerna besitter och därmed kunna kvantifiera hur mycket fossila bränslen som rimligtvis skulle kunna ersättas fram till år 2030. I det följande presenteras två olika framtida utvecklingsscenarion för biomassaförgasning och pyrolys för olika tillämpningsområden för år 2030. Utvecklingarna utgår ifrån en bedömning av den realistiska maximala potentialen att antingen ersätta en viss mängd fossila bränslen i olika tillämpningar alternativt utnyttja det befintliga bränsle- eller värmeunderlaget. Den ena framtidsbilden, Business-as-usual (BAU), representerar den utveckling som vi bedömer inträffa med nuvarande trender och omvärldsförutsättningar. Det andra scenariot (Önskvärd teknikutveckling, ÖTU) som avser att illustrera, en i vår synpunkt realistisk och önskvärd utveckling för teknikerna fram till 2030 under de omvärldsförutsättningar som antas. En tidplan för hur framtidsbilderna kan komma att realiseras följer. Energigastillämpningar Potentiella anläggningar föremål för användning av biomassabaserad produktgas eller pyrolysvätska samt uppskattad tillförsel av fossilt bränsle idag Ca 40 ugnar, mesa-. LECA och kalkugnar, cementugnar, pelletsverk, gipsskiveindustrier, glasindustri Stålindustrins ugnar, externbränsle (ej kol, koks eller interna gaser) Total tillförsel av fossilt bränsle uppskattas år 2016 till ca 7 TWh per år Scenario Business-as-usual 2030 Önskvärd teknikutveckling 2030 Bedömning av produktion och anläggningsstatus 2030 Ett mindre antal anläggningar konverteras helt eller partiellt till bränngas eller pyrolysvätska Biomassaförgasning tillämpas i två till sex mesa-/kalkugnar och i en till tre industriugnar En mer omfattande konvertering av anläggningar, som helt eller partiellt konverteras till bränngas eller pyrolysvätska Biomassaförgasning tillämpas i 15 mesa-/kalkugnar och fem industriugnar Förutsättningar omvärld Totalt ersatt fossilt bränsle: < 1 TWh per år Högre priser på fossila bränslen jämfört med 2015-2016, men lägre nivå än 2009-2014 ETS-systemet, fas 4, efter 2020, får litet ekonomiskt genomslag med hänsyn till industrins teknikstatus, antal rättigheter och undantag för carbon leakage 18 Totalt ersatt fossilt bränsle: 3 TWh per år Högre priser på fossila bränslen jämfört med 2015-2016 ETS-systemet, fas 4, efter 2020, får stort ekonomiskt genomslag med hänsyn till industrins teknikstatus, antal rättigheter och undantag för carbon leakage 18 18 Med carbon leakage menas att om exempelvis cementproduktion riskerar att flyttas från Europa till Kina på grund av höga kostnader för ETS, kan undantag från ETS kriterier medges

Småskalig kraftvärme Potentiella anläggningar för installation av biomassaförgasning för kraftvärmeproduktion och bedömd elproduktionspotential 130 sågverk Ett större antal mindre industrier, lokala värmenät och jordbruk Total bedömd elproduktionspotential år 2016: ca 1-2 TWh el per år Scenario Business-as-usual 2030 Önskvärd teknikutveckling 2030 Bedömning av produktion och anläggningsstatus 2030 Ett fåtal småskaliga förgasningsbaserade kraftvärmeanläggningar i drift Ett 50-tal anläggningar småskaliga förgasningsbaserade kraftvärmeanläggningar i drift Förutsättningar omvärld Total uppskattad elproduktion: <0.1 TWh el per år En långsam kärnkraftavveckling och fortsatt utbyggnad av vind- och solel Elpriser på nuvarande nivå eller lägre, vilket ger ökad användning av värmepumpar Certifikatsystemet förlängs och målet ökas till minst 40 TWh år 2030 Total uppskattad elproduktion: ca 0.5 TWh el per år Snabb kärnkraftavveckling efter 2020 och fortsatt utbyggnad av vind- och solel Elpriserna är högre än nuvarande nivå, särskilt vintertid Certifikatsystemet förlängs och förstärks till minst 50 TWh år 2030 Reglerbar och inbäddad kraft premieras relativt sol- och vindkraft

Förgasning till kraftvärme i fjärrvärme och industri Potentiellt värmeunderlag för förgasningsbaserad kraftvärme och bedömd maximal elproduktionspotential Värmeunderlag idag ca 40 TWh i fjärrvärmesystem, tillgodoses via fossilt bränsle Värmeunderlag idag större (skogs)industri ca 50-60 TWh Totalt bedömd elproduktionspotential år 2016: 30-40 TWh per år (Elcertifikatsystemets mål för år 2020 är 30 TWh per år ny förnybar el (jmf med år 2002). Innovationsagendan för biokraft anger målet 40 TWh el på sikt från biomassa. Andra källor anger ca 25 TWh el 2030 relativt 15 TWh idag Scenario Business-as-usual 2030 Önskvärd teknikutveckling 2030 Bedömning av teknik och anläggningsstatus 2030 Inga förgasningsbaserade kraftvärmeanläggningar Två-tre förgasningsbaserade kraftvärmeanläggningar i fjärrvärmesystem ger ca 1 TWh Två-tre förgasningsbaserade industriella kraftvärmeanläggningar ger ca 4 TWh Förutsättningar omvärld Total uppskattad elproduktion: 0 TWh per år En långsam kärnkraftavveckling och fortsatt utbyggnad av vind- och solel Elpriser på nuvarande nivå eller lägre Certifikatsystemet förlängs och målet ökas till minst 40 TWh år 2030 Värmeunderlaget minskar eller stabiliseras på ungefär samma nivå som idag. Låga elpriser ger ökad användning av värmepumpar. De fullastekvivalenta timmarna per år i kraftvärme sjunker ETS-systemet, fas 4, efter 2020, får litet ekonomiskt genomslag inom kraftvärmesektorn Total uppskattad elproduktion: ca 5 TWh per år Snabb kärnkraftavveckling efter 2020 och fortsatt utbyggnad av vind- och solel Elpriserna är väsentligt högre än nuvarande nivå, särskilt vintertid Certifikatsystemet förlängs och förstärks till minst 50 TWh år 2030 Värmeunderlaget stabiliseras på dagens nivå alt mindre ökning genom nätintegrering. Värmepumpar utnyttjas inte i samma utsträckning pga. högre elpriser. De fullast-ekvivalenta timmarna i kraftvärme ökar, och högre elutbyte blir intressant Reglerbar och inbäddad kraft premieras relativt sol- och vindkraft, vilket gör att även småskalig kraftvärme blir mer intressant ETS-systemet, fas 4, efter 2020, får ett kraftigt ekonomiskt genomslag inom kraftvärmesektorn och naturgasanläggningar fasas ut

Pyrolysvätska i fjärrvärme och industri Potentiella anläggningar föremål för användning av pyrolysvätska och uppskattad tillförsel av fossilt bränsle idag Som spetslast används ca 1.4 TWh fossil olja och 1.9 TWh förnybar olja (FAME, VO mm.) Inom industrin används idag ca 10 TWh fossil olja Total tillförsel av fossil olja uppskattas år 2016 till drygt 10 TWh fossilt bränsle per år Scenario Business-as-usual 2030 Önskvärd teknikutveckling 2030 Bedömning av produktion och anläggningsstatus 2030 Måttlig ersättning av fossil olja Fjärrvärmesystemens olja ersätts delvis och ett fåtal industrier vinnlägger sig om fossilfrihet En till två större pyrolysanläggningar byggs Fjärrvärmesystemens olja ersätts och vissa industrier vinnlägger sig om fossilfrihet Ett tiotal pyrolysanläggningar byggs Förutsättningar omvärld Totalt ersatt fossilt bränsle: <1 TWh fossilt bränsle per år Högre priser på fossila bränslen jämfört med 2015-2016, men lägre nivå än 2009-2014 ETS-systemet, fas 4, efter 2020, får litet ekonomiskt genomslag med hänsyn till industrins teknikstatus och antal utsläppsrätter Totalt ersatt fossilt bränsle: ca 5 TWh fossilt bränsle per år Högre priser på fossila bränslen jämfört med 2015-2016 ETS-systemet, fas 4, efter 2020 får stort ekonomiskt genomslag med hänsyn till industrins teknikstatus och antal utsläppsrätter

Förgasning och pyrolys till biodrivmedel och kemikalier Bedömning av realistisk maxpotential baserat på uppskattad tillförsel av fossilt bränsle idag Total användning av fossila bränslen för transporter uppgår till 72 TWh per år. Total användning av fossila bränslen i kemisk industri uppgår till 1.7 TWh per år. 13 sodapannor i massabruk som är äldre än 25 år Totalt bedömd realistisk maximal potential för ersättning av fossila drivmedel och kemikalier till 2030: 25-35 TWh per år Scenario Business-as-usual 2030 Önskvärd teknikutveckling 2030 Bedömning av produktion och anläggningsstatus 2030 Inga förgasningsbaserade drivmedelsanläggningar Ett par pilot och demonstrationsanläggningar för förgasning i sporadisk drift i forskningssyfte Tre fullskaliga svartlutsförgasare i kommersiell drift Två fullskaliga fastbränsleförgasare i kommersiell drift En fullskalig industriellt integrerad pyrolysanläggning Förutsättningar omvärld Totalt ersatt fossilt bränsle: 0 TWh per år Högre priser på fossila bränslen jämfört med 2015-2016, men lägre nivå än 2009-2014, inga pålagor EUs begränsning av jordbruksbaserade biodrivmedel ligger kvar på nivån max. 7 %, och ytterligare målsättningar är svaga och förs inte över på medlems-staterna Nya hållbarhetskriterier på EU-nivå begränsar användning av skogsbränslen utöver kaskad-utvinning i samband med andra industriella aktiviteter. Kan även leda till råvarukonkurrens med kraftvärme Fortsatt oklara politiska mål och stödsystem missgynnar svensk produktion. Huvuddelen av biodrivmedlen importeras eller produceras via samprocessande i fossila raffinaderier Totalt ersatt fossilt bränsle: 7 TWh per år (motsvarande ca 7-800 000 m 3 fossil diesel/bensin) Högre eller lika höga priser på fossila bränslen jämfört 2009-2014, inklusive pålagor EUs begränsning av jordbruksbaserade biodrivmedel ligger kvar på nivån max. 7 %, men ytterligare målsättningar är starka och förs över på medlemsstaterna Nya hållbarhetskriterier begränsar inte användning av skogsbränslen Klara politiska mål och stödsystem som gynnar inhemsk produktion

För att scenarierna ska kunna realiseras så krävs att ett antal omvärldsfaktorer inträffar. Nedan beskrivs en, under dagens förutsättningar, bedömd tidtabell för de faktorer som på ett eller annat sätt påverkar scenarierna var och en för sig eller genom kombinerade effekter. År Business-as-usual (BAU) Önskvärd teknikutveckling (ÖTU) 2016 Energiuppgörelsen ger ramarna, dels för kärnkraften och dels för ett förlängt certifikatsystem med en ökad målsättning för 2030 Energiuppgörelsen ger ramarna, dels för kärnkraften och dels för ett förlängt certifikatsystem med en ökad målsättning för 2030 2016 Ett nytt förnyelsedirektiv, RED II, offentliggörs i Bryssel och klargör målsättningar med sikte på 2030. Randvillkor mm. återstår i förhandlingar med medlemstaterna. Hållbarhetskriterier förhindrar i ökat uttag från skogen utöver vad som sker idag (kaskadprincipen) och gäller all energianvändning, icke enbart drivmedel 2017 RED II förhandlas under lång tid i parlamentet och rådet 2017 Svenska regeringen offentliggör ett förslag för mål för transportsektorns växthusgasreduktion och sammanhängande investeringsstöd och marknadsstyrmedel fram till 2030. Men EUs regelverk både med avseende på RED II och statstödsreglerna är fortsatt oklara. 2018 De svenska reglerna för biodrivmedel träder i kraft, men innehåller fortsatta oklarheter relativt RED II. 2019- En intensiv debatt kring ETS-systemet skapar ett 2020 reformerat system under perioden från 2020 med tydligare målsättningar men också betydande undantag för länder och industrigrenar 2020 UNFCCC s Parisavtal om att begränsa växthusgaseffekten till 2 C ratificeras inte av tillräckligt antal länder. Nya förhandlingar vidtar Ett nytt förnyelsedirektiv, RED II, offentliggörs och klargör målsättningar och randvillkor i form av acceptabla råvaror, växthusgas-reduktion, ILUC, LUCLUF mm. med sikte på 2030. Tydliga indikationer ges för perioden 2040-2050. Hållbarhetskriterier för biobränsle medför inte ytterligare begränsningar av skogsuttag, utöver vad svensk lagstiftning och praxis redan utgör. RED II passerar parlamentet och rådet Svenska regeringen offentliggör ett förslag för mål för transportsektorns växthusgasreduktion och sammanhängande investeringsstöd och marknadsstyrmedel fram till 2030. Dessa står i samklang med EUs regelverk både med avseende på RED II och statstödsreglerna. Detta blir en startpunkt för en utveckling av ett flertal förgasningsprojekt De svenska reglerna för biodrivmedel träder i kraft. Därmed kan framtiden för ex GoBiGas säkras. En intensiv debatt kring ETS-systemet skapar ett starkt reformerat system under perioden från 2020 med tydligare målsättningar och regler som ger ett betydligt högre värde på koldioxidutsläpp. Ett stödsystem, NER 400, som förändrats i grunden ger ett mer målinriktat riskavlyft för ett antal anläggningar för förnyelsebara drivmedel. UNFCCC s Parisavtal om att begränsa växthusgaseffekten till 2 C ratificeras av tillräckligt antal länder för att nå 55 % av växthusgasemissionerna och träder därmed i kraft. 2021 Den första kommersiella storskaliga förgasningsanläggningen för drivmedelsproduktion i Sverige tas i drift 2022 RFS2 upphör 2022 utan ett tydligt RFS3, eller sär andra generationens biodrivmedel ges ytterligare stöd. I USA införs ett nytt system när RFS2 upphör 2022. RFS3 ger ett lika långsiktigt perspektiv som RFS2, dvs. 15 år. Ökat intresse för förgasningsbaserade drivmedel följer på detta beslut. 2023 En andra anläggning i drift 2025 En systeranläggning till den 1:a anläggningen i drift 2027 En systeranläggning till den 2:a anläggningen i drift 2029 En systeranläggning till den 1:a (och 3:e) anläggningen i drift

7.1. Summering av framtidsbilderna Under de omvärldsförutsättningar som vi antar i vårt business-as-usual (BAU) scenario för år 2030 med bland annat fortsatt oklara spelregler och avsaknad av långsiktiga och tillräckliga styrmedel, kommer teknikpotentialerna för biomassaförgasning och pyrolys att utnyttjas minimalt. Pyrolys är troligtvis den som får störst genomslag av teknikerna i detta scenario och det är möjligt att en eller två fullskaliga anläggningar skulle kunna vara i drift år 2030. Pyrolysvätskan skulle då ersätta fossil olja för spetslast i fjärrvärmesystem och i vissa andra industrier. Biomassaförgasning tillämpas i ett mindre antal mesa- /kalkugnar och i andra typer av industriugnar. Ett par pilot och demonstrationsanläggningar för biomassaförgasning är i sporadisk drift, men i endast forskningssyfte, och möjligtvis ett fåtal mindre förgasnings kraftvärmeanläggningar. Bidraget till målet om en nationell fossilfrihet är marginellt och teknikerna uppskattas i bästa fall kunna tillföra ett par TWh per år. Inhemsk produktion av biodrivmedel kommer sannolikt även fortsättningsvis till allra största delen vara baserad på importerad råvara. I vårt önskvärda teknikutvecklingsscenario (ÖTU), utnyttjas teknikpotentialerna i betydligt större, men i vår mening realistisk omfattning. Detta möjliggörs av att tydliga mål formuleras och att verkningsfulla styrmedel införs, både internationellt, inom EU och i Sverige, då dessa nivåer interagerar. Ett större antal industriella ugnar konverteras i detta scenario helt eller partiellt till biobränslebaserad bränngas eller pyrolysvätska och tillför i storleksordningen 3 TWh per år. Ett 50-tal anläggningar för småskalig kraftvärme är installerade i mindre industrier som sågverk och i lokala mindre närvärmesystem samtidigt som några större förgasningsbaserade kraftvärmeanläggningar har tagits i drift. Dessa kan tillsammans tillföra ca 5 TWh per år. Här påverkas dock utfallet av hur mål och styrmedel påverkar inom olika sektorer, mer förnyelsebar el från sol och vind bedöms påverka biokraftvärmens utbyggnad. Ett tiotal pyrolysanläggningar är byggda och försörjer fjärrvärmesystemen och vissa industrier med pyrolysvätska som ersätter fossil olja och bidrar även de med ca 5 TWh årligen. Det största bidraget i steget mot en fossilfri framtid bedöms dock förgasningsbaserade biodrivmedel ge. Vi uppskattar att det under de antagna förutsättningarna är fem fullskaliga biomassaförgasare i kommersiell drift samt en fullskalig industriellt integrerad pyrolysanläggning och kan därmed ersätta ca 7 TWh per år av fossilt bränsle, vilket motsvarar ca 7-800 000 m 3 fossil diesel eller bensin, eller ca 10 % av dagens drivmedelsförbrukning. Till detta kommer andra biodrivmedel som redan idag ligger på ca 15 % och kan förväntas öka, dvs. upp till 1/4 eller mer av dagens fossila drivmedel skulle kunna ersättas i detta scenario. Effekten blir större då en betydande reduktion av drivmedelsförbrukningen förväntas till 2030 tillföljd av utvecklingen på fordonssidan. Vi bedömer alltså att termokemisk omvandling av skogsbiomassa via förgasning och pyrolysteknik skulle kunna ersätta fossila bränslen i storleksordningen ca 20 TWh per år 2030 under antagna förutsättningar. Detta skulle kräva en utökad tillförsel av skogsenergi om ca 30 TWh per år, vilket det borde finnas utrymme för enligt de potentialbedömningar som gjorts (se kapitel 3).

8. Slutsatser och rekommendationer Sverige har en betydande och värdefull tillgång i skogen. Skogstillgångarna ökar dessutom genom att avverkningen är mindre än nettotillväxten i skogsbeståndet, och detta trots att vissa områden avsatts till reservat. Slutsatsen är att skogsbränsleuttaget signifikant kan ökas med bibehållen hållbarhet och att det finns tillräckligt med skogsråvara för att tillåta en storskalig introduktion av förgasnings- och pryolysteknik för biodrivmedel och för kraftvärme i Sverige. Detta kan ske utan att inkräkta på dagens och prognostiserad framtida energianvändning inom industri och energisektorerna. Ett ökat uttag och inhemsk förädling kan även skapa arbetstillfällen i skogslänen. De intressenter som varit engagerade i arbetet delar denna syn på bränsletillgångarna. Finns det behov av ytterligare tillskott skulle även avverkningarna kunna ökas för energiändamål. Det finns en långvarig tradition, kompetens och vilja att bedriva ett uthålligt skogsbruk i Sverige. För att säkerställa detta finns ett lagverk och ett tydligt regelsystem. Men formella hållbarhetskrav på EU-nivå med ursprung utanför skogsländerna hotar den svenska kontrollen över vår skog och riskerar att leda till ökade transaktionskostnader. Rekommendationen är att regering och myndigheter i samråd med skogsindustrin, och i samarbete med andra länder, fortlöpande och med kraft, verkar för att behålla en full svensk kontroll av denna naturtillgång med så få, och i sammanhanget enbart relevanta, inskränkningar som möjligt Generellt så bör de drivmedel som ska ersätta fossila alternativ uppfylla en rad krav; ge en hög växthusgasreduktion produceras hållbart i sådana kvantiteter att de kan göras tillgängliga på en marknad och att därmed växthusgasreduktionspotentialen realiseras kunna produceras i större kvantiteter till en förhållandevis låg kostnad för att minska den ekonomiska belastningen på staten och konsumenter drivmedlet kan utnyttjas i befintlig infrastruktur, inkl. fordon, eller i infrastruktur som kan byggas upp på kort eller medellång sikt till rimlig kostnad Till dessa kommer mer nationella kriterier produktioner av drivmedlet ger positiva sociala och ekonomiska effekter i Sverige produktioner av drivmedlet förbättrar försörjningstryggheten för Sverige. Förgasnings- och pyrolystekniken möjliggör drivmedelsproduktion som uppfyller denna kravprofil, något som agendans intressentkrets står bakom. I dagsläget är nuvarande biodrivmedel i huvudsak baserade på import (ca 80 % som produkt eller som råvara), har i vissa fall tveksam växthusgas- och uthållighetsprofil, eller baseras på avfalls- eller nisch-biprodukter som inte räcker för en mer allmän omställning i t.ex. ett EU-perspektiv. Även om det också finns en utveckling för att utnyttja inhemska biprodukter som t.ex. partiell avskiljning av lignin, och som har starkt stöd av delar av industrin, är inte heller här kvantiteten tillräcklig för att nå mer ambitiösa mål på området. Samtidigt finns det biobränsleresurser i vårt land, i skogen eller hela den tillgängliga mängden lignin i svartlut, som via förgasning, pyrolys eller annan teknik skulle kunna ge ett betydligt större tillskott av biodrivmedel, utan att inverka på värmesektorn. Denna långsiktiga potential med spridning utanför vissa nuvarande industrier måste beaktas i resursprioriteringar.

För att nå bortom demonstrationer måste den beslutade drivmedelsmarknadens storlek vara tydlig. Målsättningar som vara fossilberoende 2030 är tolkningsbart och säger lite om vilka volymer som detta kan tänkas medföra på 5 eller 10 års sikt. Avsaknaden av en tydlig målbild som utgör ett klart hinder för de aktörer som kan engagera sig enligt ett av de tydligaste budskapen från intressentkretsen. Rekommendationen är att det politiska systemet snarast via myndigheter ger tydliga mål och regler som kan omsättas i totala fysiska kvantiteter av biodrivmedel och samtidigt beaktar den långsiktiga volympotentialen hos förgasningstekniken, och därmed sammanhörande samhällseffekter som en introduktion av storskalig förgasningsteknik skulle medföra Kostnaden för produktion av biodrivmedel, förgasningsbaserade eller andra, kan förväntas vara högre än för fossila drivmedel under en längre framtid. Detta leder till att utöver det stöd som första anläggningar behöver på grund av teknikrisk med ny teknik, måste också ett system av styrmedel med varaktighet över en anläggnings ekonomiska livslängd (typisk 13 år eller mer från projektbeslut) införas som säkerställer att tagna lån kan återbetalas. I dagsläget finns inget system för detta och skattelättnaderna som idag finns är dels enbart ettåriga beslut, dels kommer dessa att fasas ut utan att ett förslag till ett framtida system presenterats. Avsaknaden av ett långsiktigt system av styrmedel är det som hindrar industri m.fl. att ta konkreta initiativ. Intressentkretsen har en stor samsyn kring att detta är ett mycket stor hinder för utvecklingen på området och att trots utredningar och politiska uttalanden har detta ännu inte kommit på plats. Rekommendationen är att politiska systemet via myndigheter snarast beslutar och inför stabila och långsiktiga styrmedel för biodrivmedel på en nivå som startar den omställning till fossilfria transporter som så klart har förespråkats av majoriteten av de politiska partierna i Sveriges riksdag En majoritet av agendans intressentkrets anser att förgasningstekniken har en teknikmognad som möjliggör att bygga demonstrationsanläggningar under de närmsta åren, men att möjligheten att finansiera sådana projekt inte finns på grund av bristande stöd från samhället (se Bilaga 1). De första drivmedelsanläggningarna, med en uppskattad produktion om 50 000-100 000 årston, kommer att ha en hög specifik investering och sämre prestanda än nästkommande och följande generationers teknik, vilket gör att intäkterna svårligen kan matcha drift- och kapitalkostnader. Men utan en demonstration av olika tekniker kommer inget genombrott att ske, varför ett riktat stöd i detta skede bedöms som mycket viktigt. Rekommendationen är att politiska systemet via myndigheter snarast hittar system som underlättar finansiering av denna merkostnad i samband med uppförande av de första anläggningarna som utnyttjar nyutvecklad teknik Sverige har under en lång period satsat på forskning inom termisk konvertering av biobränslen, och då framförallt med avseende på förgasning och med en inriktning mot egen processutveckling. Detta innebär att det finns kompetens och uppbyggda forskningsmiljöer som kan bistå industriella aktiviteter på området, och som fortfarande håller hög internationell klass (eller har högt internationellt renommé). Speciellt för de första anläggningarna, är tillgången på sådan kompetens av stort värde, både tekniskt men också i ekonomiska termer. Dessutom kommer mätningar, uppföljningar och andra aktiviteter vara av central betydelse för att gradvis sänka kostnader och förbättra prestanda i de följande anläggningarna. För tillfället bedöms utsikterna för förgasningsbaserad el inte vara så goda. Detta kan

dock ändras fort ifall kärnkraften avvecklas i snabb takt och den uppbyggda kompetensen kan då nyttiggöras. Det finns således flera viktiga anledningar till att bibehålla denna resurs även i perioder då industrins intresse av olika anledningar inte är så inriktat på omedelbar exploatering (Dock kan forskning inte ersätta pilotanläggningar och teknikdemonstrationer, då dessa ger erfarenheter av längre drifttider och fysiskt större komponenter som inte kan uppnås via traditionell akademisk forskning). Rekommendationen är att stat och industri gemensamt säkrar en fortsatt och gärna utökad forskningsinsats på förgasnings- och pyrolysområdet även under perioder med stora osäkerheter i hur och när teknikernas kommer att realiseras i Sverige Dessutom visar erfarenhet från de första anläggningarna, att demonstrationer av 1:a eller 2:a generationens anläggningar, oavsett teknikval, får längre driftssättningstider och ombyggnadsbehov. Detta påverkar kassaflödet för anläggningarna och leder ofta till att verksamheten avbryts i ett tidigt skede trots att tekniska problem identifierats, men inte kunnat åtgärdas. Rekommendationen är att relevanta myndigheter, förutom direkta bidrag för investeringar enligt ovan, även inför ett system för lånegarantier till dessa projekt för att säkerställa att driftsättningsperioden kan få en utsträckning så att eventuellt uppkomna tekniska problem kan åtgärdas och en stabil driftsituation kan nås

Bilaga 1: Sammansta llning av enka tsvaren Enkätsvar om svensk skogsråvara I Sverige finns det tillräckligt med råvaruunderlag för storskalig introduktion av drivmedel och för kraftvärme från skogsråvara Infrastrukturen för biobaserade råvaror är väl utbyggd och kostnadsstrukturen är väl känd En mycket stor majoritet anser att det finns tillräckligt med råvaruunderlag för storskalig introduktion av biodrivmedel och för kraftvärme från skogsråvara i Sverige. Drygt hälften (57 %) anser också att infrastrukturen är väl utbyggd och att kostnadsstrukturen är väl känd Uttag av skogsråvara till drivmedelsproduktion kan ske idag utan negativ påverkan för andra aktörer på samma marknad eller skogsindustrin i stort Ökat uttag av skogsråvara kommer att mötas positivt av samhälle och enskilda En majoritet anser att uttag av skogsråvara för biodrivmedelsproduktion kan ske idag utan negativ påverkan för andra aktörer eller på skogsindustrin, men det finns en tveksamhet huruvida ett ökat skogsbränsleuttag kommer att mötas positivt av samhälle och enskilda.

Enkätsvar om förgasningsteknik Förgasare kan med konventionell förbehandling hantera kommersiellt förekommande obehandlade (dvs. ej pellets, torrefiering, pyrolys mm) biobränslen Förbehandling (av fasta bränslen) ses i allmämnna termer som konventionell teknik (63 % i det gröna fältet). Ställs däremot frågan om ytterligare utvecklingsbehov finns sjunker de gröna delarna till 38 % för bränngas medan det röda fältet når 23 %. För samma fråga gällande syntesgasframställning så minskar det gröna fältet till 29 % och hela 40 % anser att det finns ytterligare utvecklingsbehov. Detta kan då tänkas bero på att för trycksatt drift och framförallt suspensionsförgasare för fasta bränslen finns behov av ytterligare utveckling Förgasningsteknik för bränngas/småskalig gasmotorbaserad kraftvärme/gasturbinbaserad kraftvärme är en mogen teknik Teknikmognaden för förgasningsprocesser för bränngasprocesser och småskalig kraftvärme bedöms vara hög, de flesta ser bränngasprocesser som mognatekniker inom 5 år, medan betydligt färrer är har samma bild av den storskaliga kraftvärmetekniken med gasturbiner

Enkätsvar om tekniska risker och teknikmognad Den tekniska risken är inget hinder för kommersiella projekt De flesta, drygt 40 % i båda fallen, anser att det idag kvarstår tekniska risker både i själva förgasningstekniken och i gasreningstekniken allmänt på en nivå som hindrar kommersiella projekt, medan mellan 25 och 30 % inte ser detta som hinder, samtidigt som en relativt stor grupp antingen inte vet eller ligger på ett varken/eller-alternativ. När det gäller riskbedömningen för nedströmsanvändning av gasen i motorer, gasturbiner eller synteser ser en majoritet risken vid motordrift som minst, följt av synteser, som knappt hälften bedömer ha en icke hindrande risk, medan gastrubindrift bedöms ha högre risk. För samtliga nedströmsprocesser bedöms dock den tekniska risken utgöra ett mindre hinder än för förgasnings- och gasreningsprocesserna uppströms

Teknikmognad Teknikmognaden för förgasningsprocesser för syntesgas bedöms inte fullt så hög, de flesta ser teknikmognaden i perspektivet 5-10 år, men denna allmänna bild är mer postiv för fluidbäddförgasare och för suspensionsförgasare med ett flytande bränsle som svartlut än för suspensionsförgasare för fastabränslen. Detta till trots ansåg 59 % att syntesgastekniken tekniken var mogen för demonstration idag, och ytterligare 24 % att den blir mogen för demonstration inom fem år Enkätsvar om kraftvärme Grön el från förgasningsbaserade kraftvärmeprocesser är på längre sikt konkurrenskraftiga gentemot konventionell teknik i både små och stora värmenät Bränslebaserad kraftvärme i nya anläggningar kommer att ha svårt att konkurrera med annan förnyelsebar elgenerering Det finns stor tveksamhet hos svaranden att förgasningsbaserad elgenerering via förgasning i kraftvärmeapplikation kan konkurrera med konventionell kraftvärmeteknik. Endast 18 % tror att sådana koncept kan ha framtiden för sig. Över 40 % är samtidigt tveksamma till om biobränslebaserad kraftvärmeel över huvud taget kan konkurrera med annan förnyelsebar el, dvs. all kraftvärme sätts under press av värmepannor och mer elintensiv uppvärmning

Förväntningar på utbyggnad av förgasningsbaserad kraftvärme Småskalig kraftvärme (<10 MW Småskalig kraftvärme (<10 MW el) kommer att märkbart bidra el) kommer att byggas ut i till grön el 2030 betydande omfattning till 2030 Storskalig kraftvärme (>10 MW el) kommer att byggas ut i betydande omfattning till 2030 Över hälften av de svarande anser att förgasningsbaserad kraftvärme är resurseffektivt, medan bara var femte inte håller med När det gäller de tekniska förutsättningarna har dessa berörts tidigare och inte bedömts vara ett hinder för småskalig kraftvärme på kort sikte medan gasturbinkopplingen kräver mer utveckling. Trots detta anser de flesta inte att småskalig kraftvärme få ett genomslag till 2030, och inte heller storskalig förgasningsbaserad kraftvärme till 2050 Konkurrensmöjligheter för förgasningsbaserad kraftvärme Förgasningsbaserad kraftvärme är Bränslebaserad kraftvärme kommer att ha svårt att konkurrenskraftig gentemot konventionell konkurrera med annan förnyelsebar el kraftvärmeteknik Huvudskälet till resultatet i föregående fråga har att göra med konkurrensförutsättningarna, vilket illustreras i ovanstående figur. Detta gäller både vad gäller konkurrenskraften gentemot konventionell värme, men också mer generellt för bränslebaserad kraftvärme gentemot annan förnyelsebar el

Enkätsvar om pyrolys Egenskaperna hos pyrolysvätska som ersättning för fossil olja är fördelaktiga Att uppgradera pyrolysvätska till en råvara för nuvarande oljeraffinaderier kommer att vara en etablerad teknik Pyrolysvätska anses vara ett svagt alternativ till direkt ersättning av fossil olja på grund av skillnad i egenskaper. Tilltron förefaller också vara låg när det gäller tillämplighet för biodrivmedelsproduktion vid nuvarande oljeraffinaderier Teknik för produktion av pyrolysvätska kommer att vara industriellt mogen Pyrolystekniken kommer att vara den dominerande tekniken för biodrivmedelsproduktion 2030 Man tror generellt på pågående teknikutveckling och mognad för pyrolysteknik. På medellång sikt (inom 10 år) finns tydlig tilltro till industriellt mogen teknik för produktion av pyrolysvätska De svarande tror dock inte att tekniken kommer att vara dominerande för biodrivmedelsproduktion

Enkätsvar om biodrivmedel och finansiering Det finns en politisk vilja att satsa på en kraftigt ökad biodrivmedelsproduktion i Sverige En politisk samsyn kan nås om att införa ett långsiktigt och kraftfullt styrmedelssystem för en biodrivmedelsatsning Det är inte uppenbart att den politiska viljan finns att kraftigt öka biodrivmedelsandelen i Sveriges transportsystem. Det finns en viss övervikt i enkätsvaren för att det finns en politisk vilja, men också en relativt stor grupp är tvivlande. Fler tror däremot mer på att en politisk samsyn kan nås om införande av långsiktiga och kraftfulla styrmedel. Detta kan förstås komma att ändras om exempelvis något eller några EU-länder tar täten och visar vilja. Det kan initiera en omställning. Ökad produktion av biodrivmedel i Sverige är gynnsamt för sysselsättningen Ökad produktion av biodrivmedel i Sverige är gynnsamt för ekonomin i stort Den svenska ekonomin i stort skulle må mycket bra av en ökad inhemsk produktion av biodrivmedel. Att sysselsättningen skulle öka är kanske självklart (Ingen har svarat ingen åsikt ) men det råder också en stark uppfattning (78 %) att investeringar i biodrivmedelsproduktion är bra för Sveriges ekonomi liksom för landets handelsbalans (75 %). 13 % har dock ingen åsikt, dvs. finner det svårt att bedöma detta

Växthusgasreduktionspotentialen kommer att vara styrande vid utformning av styrmedel för produktion av biodrivmedel. Framtida ekonomiska incitament för biodrivmedelsproduktion skall vara frikopplade från oljepriset. Byte från fossilt till förnybart skall medföra en tydlig växthusgasreduktion. De svarande ger en tydlig fingervisning om att det bör finnas en koppling mellan graden av växthusgasreduktion och storleken på styrmedlet. Priserna på fossila drivmedel har varit mycket volatila det senaste årtiondet. Kostanden att omvandla bioenergi till ett drivmedel styrs bara till en mycket ringa del av dessa kraftiga prisvariationer. De svarande tycker därför att det är viktigt att de incitament som utformas är oberoende av prisvariationerna på de konventionella fossila drivmedlen Investeringsbidrag är tillräckligt för att tillsammans med eget kapital finansiera projekt idag Slutligen kan det noteras att investeringsbidrag inte leder till att anläggningar byggs. Det är kassaflödet som försäljning av produkten genererar som är det avgörande parametern för anläggningens långsiktiga ekonomiska överlevnad.

Idag är det svårt att erhålla finansiering utöver eget kapital och bidrag pga. osäkerheter i produktens försäljningsintäkter och stöd. Det kommer 2030 att vara möjligt att finansiera en investering i biodrivmedel utan bidrag eller annat stöd. Det råder stor enighet om att dagens biodrivmedelspriser inte kan utgöra bas för ett positivt investeringsbeslut i en produktionsanläggning. Hela 83 % instämmer helt eller nära helt i påståendet att extern finansiering är svår (notera att färgerna i diagrammet kan upplevas omkastade i diagrammet till vänster). Nära 50 % har uppfattningen att också om 14 år, 2030, kommer det fortfarande krävas bidrag eller annat stöd för att nå investeringsbeslut. Uppfattningen att någon form av stöd är nödvändig är så stark att även 2050 tror ca 22 % att så är fallet Det är idag möjligt att långsiktigt säkra intäkterna för att tillåta en investering Det kommer att finnas stödsystem inom fem år för att långsiktigt säkra produkternas försäljningsvärde tillräckligt för att tillåta en investering I analogi med svaret ovan tror en stor majoritet (87 %) inte att det är möjligt att säkra intäkterna under idag rådande omständigheter. Det finns dock en positiv syn på att omständigheterna kommer att förändras och det är färre än 50 % som inte tror att stödsystem kommer att finnas om fem år som gör det möjligt att investera

Efter ett antal demonstrationer av förgasningsbaserade projekt kommer det att i framtiden vara möjligt projektfinansiera stora delar av kapitalinsatsen i enskilda projekt till rimliga villkor Det finns tillräckligt med kapital för att finansiera en utbyggnad mot målet Det finns en positiv syn på teknikutvecklingen, på att byggandet av anläggningar leder till sänkt investeringsintensitet och ökat utbyte. Denna utveckling bedöms vara så stark att projektfinansiering kommer att kunna genomföras av nya projekt. Detta anser ca 56 % av svaranden. När rätta förutsättningar råder så att anläggningar kan byggas och drivas med säkrat kassaflöde anser man inte att brist på kapital i sig utgör ett hinder för byggande av anläggningar. Kapital anses finnas tillgängligt.